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注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,问答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效,
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回,
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 S-32 K-39 Cr-52 Mn-55 Fe-56
1. 化学与人类的生活、生产密切相关,下列说法不正确的是
A. 烹鱼时加入少量的料酒和食醋可减少腥味,增加香味
B. 镁着火可以用二氧化碳灭火器灭火
C. 常温下可用铝制容器盛装浓硫酸
D. 雾是一种常见的胶体,能发生丁达尔效应
【答案】B
【解析】A. 烹鱼时加入少量的料酒和食醋可生成酯类,可减少腥味,增加香味,A正确;B. 镁在CO2中燃烧生成氧化镁和碳,镁着火不能用二氧化碳灭火器灭火,B错误;C. 常温下铝在浓硫酸中钝化,可用铝制容器盛装浓硫酸,C正确;D. 雾是一种常见的胶体,能发生丁达尔效应,D正确,答案选B。
2. 下列关于有机化合物的说法不正确的是
A. 氯乙烯和乙烯均能发生加成反应 B. 花生油和玉米油主要成分都是酯类
C. 葡萄糖能发生氧化和加成反应 D. 分子式为C9H12的芳香烃,其可能的结构有4种
【答案】D
【解析】A. 氯乙烯和乙烯均含有碳碳双键,二者均能发生加成反应,A正确;B. 花生油和玉米油主要成分都是油脂,属于酯类,B正确;C. 葡萄糖含有醛基和羟基,能发生氧化和加成反应,C正确;D. 分子式为C9H12的芳香烃,如果含有1个取代基,可以是正丙基或异丙基,如果含有2个取代基,可以是甲基和乙基,如果含有3个取代基,应该是3个甲基,其可能
的结构大于4种,D错误,答案选D。
点睛:选项D是解答的难点和易错点,苯环上取代基的判断以及二取代或多取代产物数目的判断:定一移一或定二移一法。对于二元取代物同分异构体的数目判断,可固定一个取代基的位置,再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目。
3. 下列有关实验的操作、现象及原理均正确的是
A. 用玻璃棒蘸取NaClO溶液点在干燥的pH这纸上,试纸呈蓝色,证明NaClO是弱酸
B. 将一定量的FeCl3晶体、盐酸依次加入容量瓶中,配制一定物质的量浓度的FeCl3溶液
C. 为证明Cu与浓硫酸反应生成了CuSO4,可将反应后的混合溶液冷却后再加入水,若显蓝色即可证明反应生成了CuSO4
D. 用乙醇、乙酸制取乙酸乙酯的过程中发现忘加碎瓷片,需要完全冷却后再补加
【答案】D
点睛:本题考查化学实验方案的评价,把握物质的性质、溶液配制、盐类水解等为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意选项C为解答的易错点,注意从浓硫酸的稀释进行知识的迁移应用。
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温常压下,18g D2O中所含质子数为10NA
B. 1 mol/L NH4Cl溶液中含有NH4+数目小于NA
C. 熔融状态下,1 molNaHSO4中所含阳离子数目为NA
D. 56 g铁粉与一定量的氯气完全反应,转移电子数小于3NA
【答案】C
【解析】A. 常温常压下,18g D2O中所含质子数为×10NA=9NA,A错误;B. 溶液体积未知,1 mol/L NH4Cl溶液中含有NH4+数目不一定小于NA,B错误;C. 熔融状态下硫酸氢钠电离出钠离子和硫酸氢根离子,1 molNaHSO4中所含阳离子数目为NA,C正确;D. 56 g铁粉是1mol,与一定量的氯气完全反应,转移电子数为3NA,D错误,答案选C。
5. 微生物电解法可用于处理工业废水,其工作原理如同所示,下列说法不正确的是
A. 左测电极反应式是2H2O+NH4+-6e-=NO2-+8H+
B. 在微生物作用下,废水中的NH4+最终转化为N2
C. a是电池的正极,b是电池的负极
D. 处理0.5 mol NH4+,经过溶液中电子的物质的量是3 mol
【答案】D
【解析】A.根据图知,连接a的电极上 NH4+失电子生成NO2-,发生氧化反应,为阳极,左测电极反应式是2H2O+NH4+-6e-=NO2-+8H+,A正确;B.连接b的电极上亚硝酸根离子得电子发生还原反应,右侧电极上生成氮气和水,即在微生物作用下,废水中的NH4+最终转化为N2,B正确;C. 根据以上分析可知a是电池的正极,b是电池的负极,C正确;D.左侧电极反应式为2H2O+NH4+-6e-=NO2-+8H+,根据方程式知,消耗1mol铵根离子转移6mol电子,但溶液不能传递电子,D错误;答案选D。
6. X、Y、Z、W为原子序数递增的4种短正确元素,其中Y、Z为金属元素,X、Y、Z、W的最高阶氧化物对应的水化物甲、乙、丙、丁之间存在如图2所示反应关系(图中“一”相连的两种物质能发生反应) 。下列判断一定正确的是
A. W一定是硫元素
B. 离子半径X>Y>Z>W
C. 乙、丙反应的离子方程式是OH-+Al(OH)3= AlO3-+2H2O
D. X形成的氧化物最多有5种
【答案】C
【解析】Y、Z为金属元素,对应的最高价氧化物对应的水化物可发生反应,则应为氢氧化铝和氢氧化钠的反应,可知Y为Na、Z为Al,乙为NaOH,丙为Al(OH)3,X应为N,甲为HNO3,W可为S或Cl,则丁可能为H2SO4、HClO4,由以上分析可知X为N、Y为Na、Z为Al、W为S或Cl,甲为HNO3,乙为NaOH,丙为Al(OH)3,丁为H2SO4或HClO4,则A. W不一定是硫元素,A错误;B. 离子的核外电子层数越多,离子半径越大,核外电子排布相同时,离子半径随原子序数的增大而减小,则离子半径W>X>Y>Z,B错误;C. 乙、丙反应的离子方程式是OH-+Al(OH)3=AlO3-+2H2O,C正确;D. N形成的氧化物最多有6种(N2O4和NO2中氮元素均是+4价),D错误,答案选C。
7. 将pH均为3,体积均为V0的HA和HB溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg的变化如图所示,下列叙述正确的是
A. 水的电离程度:b>c>a
B. 若分别用等浓度的NaOH溶液完全中和,消耗NaOH的体积:b>a>c
C. 若分别用等浓度的NaOH溶液完全中和,所得溶液的pH:a>b>c
D. 溶液中离子总浓度: a>b>c
【答案】C
【解析】稀释100倍时HA的pH变为5,因此HA是强酸,HB的pH小于5,HB是弱酸,稀释促进电离,则A. 酸溶液中氢离子浓度越大,对水的电离抑制程度越大,则水的电离程度:b=c<a,A错误;B. pH相等时弱酸的浓度大于强酸,因此若分别用等浓度的NaOH溶液完全中和,消耗NaOH的体积:b=a>c,B错误;C. B-水解,其盐溶液显碱性,NaB溶液的浓度越大,碱性越强,因此若分别用等浓度的NaOH溶液完全中和,所得溶液的pH:a>b>c,C正确;D. 溶液中离子总浓度:a>b=c,D错误,答案选C。
8. CuCl晶体呈白色,熔点为430℃,沸点为1490℃,见光分解,露置于潮湿空气中易被氧化,难溶于水,稀盐酸、乙醇,易溶于浓盐酸生成H3CuCl4反应的化学方程式为:CuCl(s)+3HCl(aq)
H3CuCl4(aq)。
Ⅰ.实验室用图所示装置制取CuCl,反应原理为:
2Cu2++SO2+8Cl−+2H2O=2CuCl43−+SO42−+4H+
CuCl43−(aq)CuCl(s)+3Cl-(aq)
⑴装置A中分液漏斗中的试剂应该是____________。
A.稀硫酸 B.98%的硫酸 C.65%的硫酸
⑵装置B中反应结束后,取出混合物进行如下图所示操作,得到CuCl晶体。
操作ⅱ的主要目的是_______;操作ⅳ中宜选用的试剂是____________。
⑶实验室保存新制CuCl晶体的方法是___________________________。
⑷欲提纯某混有铜粉的CuCl晶体,请简述实验方案_______________。
Ⅱ.某同学利用如图所示装置,测定高炉煤气中CO、CO2、N2和O2的百分组成。
已知:①CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成Cu(CO)Cl·H2O。
②保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液能吸收氧气。
(5)为了确保实验正确性,D、E、F、G测定气体顺序应该为________________。
(6)写出保险粉和KOH的混合溶液吸收O2的离子方程式__________________。
【答案】 (1). C (2). 促进CuCl固体析出、防止CuCl被氧化 (3). 乙醇 (4). 避光、密封干燥 (5). 将固体溶于浓盐酸后过滤,取滤液加入大量水,过滤,洗涤,干燥
(6). CO2、O2、CO、N2 (7). 2S2O42-+3O2+4OH-=4SO42-+2H2O
【解析】(1)因二氧化硫易溶于水,98%的浓硫酸与亚硫酸钠反应较慢,制备二氧化硫气体,可用65%的硫酸;答案选C;(2)操作ⅱ倒入溶有二氧化硫的溶液,有利于CuCl析出,二氧化硫具有还原性,可以防止CuCl被氧化;CuCl难溶于水、稀盐酸和乙醇,可以用水、稀盐酸或乙醇洗涤,减小因溶解导致的损失;(3)由于CuCl见光分解、露置于潮湿空气中易被氧化,应避光、密封保存;(4)根据已知信息可知CuCl难溶于水、稀盐酸、乙醇,易溶于浓盐酸生成H3CuCl4,因此提纯某混有铜粉的CuCl晶体实验方案:将固体溶于浓盐酸后过滤,向滤液加入大量的水稀释,过滤、洗涤、干燥得到CuCl;(5)保险粉和KOH的混合溶液能吸收氧气,该试剂可吸收二氧化碳,故先检验二氧化碳,CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成Cu(CO)Cl•H2O,其中盐酸挥发出的氯化氢气体干扰对二氧化碳和氧气的检验,故先检验氧气,最后吸收氮气;(6)Na2S2O4在碱性条件下吸收氧气,发生氧化还原反应生成硫酸钠与水,反应离子方程式为:2S2O42-+3O2+4OH-=4SO42-+2H2O。
9. 工业上回收利用某合金废料(主要含Fe、Cu、Co、Li等,己知Co、Fe均为中等活泼金属)的工艺流程如图16所示:
图16
问答下列问题:
(l)(NH4)2C2O4中C元素的化合价为________。
(2)合金废料加入盐酸浸取,该盐酸不能换为硝酸,原因是____________。
残渣M的主要成分是一种金属单质,该金属为_______________,
(3)“浸出液”中先后加入的两种试剂涉及氨水、H2O2溶液,应先加入____________,加入氨水发生反应的离+方程式为____________________。
(4)溶液A中的金属阳离子是_________,加入(NH4)2C2O4溶液的目的是__________ 。
(5)“操作1”的名称是_________,草酸钴高温焙烧生成Co2O3,实验室中高温焙烧使用的仪器是_____(填字)。
a.蒸发皿 b.表面皿 c.烧杯 d.坩埚
(6)已知Li2CO3微溶于水,其饱和溶液的浓度与温度关系见下表。“操作2”中,蒸发浓缩后必须趁热过滤,其目的是_________________,90℃时Ksp(Li2CO3)的值为___________。
温度/℃
10
30
60
90
浓度/mol·L-1
0.21
0.17
0.14
0.10
【答案】 (1). +3 (2). 硝酸溶解金属时会生成有毒气体,且Cu也溶解在硝酸中 (3). Cu (4). H2O2 溶液 (5). Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓ +3NH4+ (6). Co2+、Li+ (7). 使Co2+转化为草酸钴沉淀 (8). 过滤 (9). d (10). 减少Li2CO3的溶解损失 (11). 4.0×10-3
【解析】合金废料(主要含Fe、Cu、Co、Li等,已知Co、Fe都是中等活泼金属)加入盐酸过滤得到金属M为不与盐酸反应的铜,浸出液中加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,加入氨水调节溶液pH使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,通过操作Ⅰ过滤得到溶液A中加入草酸铵溶液沉淀钴离子,过滤得到溶液B主要是锂离子的溶液,加入碳酸钠沉淀锂离子,过滤得到碳酸锂;结晶析出CoC2O4•2H2O在足量空气中煅烧得到氧化钴,则
(1)根据化合价代数和为0可知(NH4)2C2O4中C的化合价为+3;(2)因为硝酸是强氧化性酸,溶解金属时会生成有毒气体,且Cu也溶解在硝酸中,所以盐酸不能换为硝酸。根据以上分析判断金属M为Cu;(3)加入H2O2的作用是氧化亚铁离子为铁离子,加入氨水的作用是调节溶液pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,离子方程式为:Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓ +3NH4+;(4)根据以上分析,溶液A中的金属阳离子是Co2+、Li+,加入(NH4)2C2O4溶液的目的是使Co2+转化为草酸钴沉淀;(5)根据以上分析,“操作l”的名称是过滤,草酸钴高温焙烧生成Co2O3,实验室中高温焙烧使用的仪器是坩埚;(6)Li2CO3微溶于水,溶解度随温度升高而降低,为减少Li2CO3的溶解损失,蒸发浓缩后必须趁热过滤,90℃时c(Li2CO3)的浓度为0.10mol/L,则c(Li+)=0.20mol/L,c(CO32-)=0.10mol/L,因此Ksp(Li2CO3)=0.202×0.10=4.0×10-3。
10. 控制和治理CO2是解决温室效应及能源问题的有效途径。
(1)研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2 反应生成液态甲醇和液态水,该反应的热化学方程式为________________。
己知:H2(g)和CH3OH(l)的标准燃烧热分別为283.0 kJ • mol-1和726. 5kJ • mol-1
(2)已知:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H,在两个固定容积均为2 L的密闭容器中以不同的氢碳比[]充入H2和CO2,CO2的平衡转化率a(CO2)与温度的关系如图17所示。
①X_____________(填“大于”“小于”或“等于”) 2.0;
②若起始加入的CO2、H2的物质的量分別为1mol和2mol,计算P点时的K=____________,
③比较P点和Q点的化学平衡常数:KP______KQ(填“大于”、“小于”或“等于”),理由是_____________。
(3)以稀硫酸为电解质溶液,惰性材料为电极,利用太阳能将CO2转化为低碳烯烃,工作原理如图18所示。
①H+的移动方向是_____________(填从左至右或从右至左);
②产生乙烯的电极反应式为____________________。
【答案】 (1). 3H2(g)+CO2(g)=CH3(OH)(1)+ H2O (1) ∆H=-122. 5 kJ/mol (2). 大于 (3). 512 (mol·L-1)-3 (4). 小于 (5). 由图可知,该反应为放热反应,因此,温度升高,平衡左移,K值减小,Kp小于KQ (6). 从右至左 (7). 2CO2+12H++12e- =C2H4+4H2O
【解析】(1)己知:H2(g)和CH3OH(l)的标准燃烧热分別为283.0 kJ • mol-1和726. 5kJ • mol-1,则
①H2(g)+1/2O2(g)=H2O (1) ∆H=-283.0kJ/mol
②CH3(OH)(1) +3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O (1) ∆H=-726. 5 kJ/mol
根据盖斯定律可知①×3-②即得到CO2和H2反应生成液态甲醇和液态水的热化学方程式为3H2(g)+CO2(g)=CH3(OH)(1)+ H2O (1) ∆H=-122. 5 kJ/mol;
(2)①温度相同时增大氢气浓度,提高CO2的转化率,根据图像可知X大于2.0;
② 2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)
起始浓度(mol/L)0.5 1 0 0
转化浓度(mol/L)0.25 0.75 0.125 0.5
平衡浓度(mol/L)0.25 0.25 0.25 0.5
因此P点时的K=;
③升高温度反应物转化率降低,这说明正反应是放热反应,P点温度高,升高温度平衡向逆反应方向进行,则化学平衡常数:KP小于KQ(填“大于”、“”或“等于”);
(3)①右侧电极产生氧气,氢氧根放电,是阳极,a是负极,b是正极。电解池中阳离子向阴极移动,则氢离子的移动方向是从右至左;②二氧化碳在阴极得到电子,结合氢离子转化为乙烯,所以产生乙烯的电极反应式为2CO2+12H++12e- =C2H4+4H2O。
11. [化学一选修3:物质结构与性质
(1)Ti(BH4)3是一种储氢材料,可由TiCl4和LiBH4反应制得。
①基态Ti3+的未成对电子数有__________个。
②LiBH4由Li+和BH4-构成,BH4-的空间构型是__________,B原子的杂化轨道类型是_____。
③某储氢材料是第三周期金属元素M的氢化物,M的部分电离能如下表所示:
I1/kJ·mol-1
I2/kJ·mol-1
I3/kJ·mol-1
I4/kJ·mol-1
I5/kJ·mol-1
738
1451
7733
10540
13630
M是_______(填元素符号),判断理由为_______________。
(2)铜晶体中铜原子的堆积方式如图23所示,铜晶体中原子的堆积模型属于____________。
(3)A原子的价电子排布式为3s23p5,铜与A 形成化合物的晶胞如图24所示(黑点代表铜原子)。
①该晶体的化学式为______________。
②该化合物难溶于水但易溶于氨水,其原因是_____________ ,此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色,深蓝色溶液中阳离子的化学式为____________。
③己知该晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏伽德罗常数为NA,己知该晶体中Cu原子和A原子之间的最短距离为体对角线的1/4,则该晶体中Cu原子和A原子之间的最短距离为________pm。
【答案】 (1). 1 (2). 正四面体 (3). sp3 (4). Mg (5). 第3电离能比第2电离能大很多,说明最外层有2个电子 (6). 面心立方密堆积 (7). CuCl (8). Cu-可与氨形成易溶于水的配位化合物(或配离子) (9). [Cu(NH3)4]2+ (10). ×1010
12. [化学一选修5:有机化学基础]
苯并环己酮是合成萘()或萘的取代物的中间体。由苯并环己酮合成1-乙基萘的一种路线如图25所示:
已知:
(l)萘环上的碳原子的编号如(a)式,根据系统命名,(b)式可称为2-硝基萘,则化合物(c)名称是______________。
(2)有机物含有的官能团是__________(填写名称),X的结构简式为_________。
(3)步骤Ⅲ的反应属于_________。步骤Ⅳ反应类型是____________。
(4)反应Ⅱ的化学方程式是____________ 。
(5) 1-乙基萘的同分异构体中,属于萘的取代物的有_______种(不含1-乙基萘)。W也是1 -乙基萘的同分异构体,它是含一种官能团的苯的取代物,核磁共振氢谱显示W有三种不同化学环境的氢原子,且个数比为1:1:2,W的结构简式为_________。
(6)以CH3COCH3、CH3MgBr为原料合成的流程示意图(其他无机试剂任选),实例如下:__________
【答案】 (1). 1,6—二甲基萘 (2). 碳碳双键和溴原子 (3). CH3CH2MgBr (4). 取代反应 (5). 消去反应 (6). (7). 11 (8). (9).
【解析】(1)化合物(c)中甲基位于1和6号碳原子上,名称是1,6-二甲基萘。(2)有机物含有的官能团是碳碳双键和溴原子;根据已知信息、苯并环己酮的结构简式和Y的分子式可判断X的结构简式为CH3CH2
MgBr。(3)步骤Ⅲ是氢原子被溴原子取代,属于取代反应。步骤Ⅳ是溴原子发生消去反应引入碳碳双键。(4)根据已知信息可知Y的结构简式为,在浓硫酸的作用下加热发生羟基的消去反应,反应Ⅱ的化学方程式是。(5) 如果有一个取代基,有两种结构;如果含有2个甲基,根据定一议二可知则有10种结构,共计是11种(不含1-乙基萘)。其中有三种不同化学环境的氢原子,且个数比为1:1:2的结构简式为。(6)根据已知信息结合逆推法可知以CH3COCH3、CH3MgBr为原料合成的流程示意图为。
点睛:有机物的考查主要是围绕官能团的性质进行,常见的官能团:醇羟基、酚羟基、醛基、羧基、酯基、卤素原子等。这些官能团的性质以及它们之间的转化要掌握好,这是解决有机化学题的基础。难点是同分异构体判断和路线图设计,有机合成路线的设计时先要对比原料的结构和最终产物的结构,官能团发生什么改变,碳原子个数是否发生变化,再根据官能团的性质进行设计。同分异构体类型类型通常有:碳链异构、官能团异构、位置异构等,有时还存在空间异构,要充分利用题目提供的信息来书写符合题意的同分异构体。物质的合成路线不同于反应过程,只需写出关键的物质及反应条件、使用的物质原料,然后进行逐步推断,从已知反应物到目标产物。